本公开提供了一种硅橡胶吸湿透湿性测试的方法及装置、系统、电子设备，主要技术方案包括：配制饱和盐溶液放置在湿腔的盐液槽内，湿腔内设置有第一温湿度传感器；利用干燥剂对样品池和干腔进行干燥，干腔内设置有第二温湿度传感器；利用阻隔片隔绝湿腔与样品池、干腔的水汽流动；分别称量待测样品的质量及干燥剂的重量，干腔内的干燥剂更换为称量后的干燥剂，将阻隔片更换为待测样品；按照预设时间间隔定时分别称量样品池中的样品质量和干腔中的干燥剂的质量并记录；计算样品与干燥剂的质量变化率，基于样品与干燥剂的质量变化率，量化表征样品的吸湿、透湿性能。通过所述技术方案所对应的测试装置，可以实现同时测试硅橡胶吸湿性和透湿性。性和透湿性。性和透湿性。
【技术实现步骤摘要】
硅橡胶吸湿透湿性测试的方法及装置、系统、电子设备
[0001]本公开涉及聚合物性能测试
，尤其涉及一种硅橡胶吸湿透湿性测试的方法及装置、系统、电子设备。
技术介绍
[0002]随着高压输电工程的发展，输电线路对绝缘子的要求越来越高。复合绝缘子具有强度高，韧性好，重量轻等特点，自专利技术以来被广泛应用于高压输电工程。复合绝缘子主要由玻璃纤维环氧树脂引拔棒，硅橡胶伞套，金具三部分组成。高湿环境下硅橡胶复合绝缘子的粉化和酥朽断裂等老化现象与水汽在其内部的扩散行为有密切关系：水汽可侵入硅橡胶伞套内部并扩散到芯棒与护套的界面处而增加局部介电损耗和电导率，可能引发水解、放电及温升等现象，从而加剧材料降解与劣化。这使得复合绝缘子长期性能下降，直接影响到我国电力系统的安全可靠稳定性。
[0003]水汽侵入硅橡胶后的扩散过程主要体现在硅橡胶对水汽的吸湿和透湿的两方面性能，但现有相关研究和测试工作通常只关注材料对液态水分的渗透性，往往忽视了对气态水蒸气的吸湿性和透湿性。因此，在复合绝缘子大规模工程应用的背景下，为深入研究水汽侵入硅橡胶后的扩散行为，需研发一种可同时测试硅橡胶吸湿和透湿特性的试验装置及测试方法。
技术实现思路
[0004]本公开提供了一种硅橡胶吸湿透湿性测试的方法及装置、系统、电子设备。其主要目的在于实现可同时测试硅橡胶吸湿和透湿特性的试验装置及测试方法。
[0005]根据本公开的第一方面，提供了一种硅橡胶吸湿透湿性测试的装置，其中，包括：
[0006]湿腔；所述湿腔由湿腔主体、盐液槽、第一温湿度传感器、盖板和弹簧搭扣组成；
[0007]干腔；所述干腔由干腔主体、干腔盖、第二温湿度传感器、干燥剂组成；
[0008]四个样品池；所述四个样品池分别由样品池主体、卡箍、卡箍螺母、阻隔片、样品压片、密封圈组成；
[0009]其中，所述湿腔和所述干腔中均设有温湿度传感器，用于监测湿腔主体以及干腔主体内的温湿度数据，并将所述温湿度数据由多通道数据线回传给主机。
[0010]根据本公开的第二方面，提供了一种硅橡胶吸湿透湿性测试的方法，包括：
[0011]配制饱和盐溶液放置在湿腔的盐液槽内，所述湿腔内设置有第一温湿度传感器；
[0012]利用干燥剂对样品池和干腔进行干燥，所述干腔内设置有第二温湿度传感器；
[0013]利用阻隔片隔绝湿腔与样品池、干腔的水汽流动；
[0014]分别称量待测样品的质量及干燥剂的重量，将阻隔片更换为待测样品；
[0015]按照预设时间间隔分别称量样品池中的样品质量和干腔中的干燥剂的质量并记录；
[0016]计算所述样品与所述干燥剂的质量变化率，基于所述样品与所述干燥剂的质量变
化率，量化表征样品的吸湿、透湿性能。
[0017]可选的，所述配置饱和盐溶液放置在湿腔的盐液槽内，所述湿腔内设置有第一温湿度传感器包括：
[0018]根据测试需要选择配制不同的饱和盐溶液，所述湿腔与至少一个所述样品池相连；
[0019]所述第一温湿度传感器将监测到的湿腔内的温湿度结果实时传递给温湿度仪主机。
[0020]可选的，所述利用干燥剂对样品池和干腔进行干燥，所述干腔内设置有第二温湿度传感器包括：
[0021]所述干燥剂放置在所述干腔中，所述干腔与所述样品池一一相连；
[0022]所述第二温湿度传感器将监测到的干腔内的温湿度结果实时传递给温湿度仪主机。
[0023]可选的，在分别称量待测样品的质量及干燥剂的重量，干腔内的干燥剂更换为称量后的干燥剂，将阻隔片更换为待测样品之前，所述方法包括：
[0024]将所述待测样品进行干燥处理；
[0025]将所述湿腔、所述样品池及所述干腔组成的测试装置置于恒温环境中，使所述湿腔内的相对湿度充分达到饱和。
[0026]可选的，所述计算所述样品与所述干燥剂的质量变化率，基于所述样品与所述干燥剂的质量变化率，量化表征样品的吸湿、透湿性能包括：
[0027]使用样品吸湿后的质量变化率来表征样品的吸湿性能，使用干燥剂吸附从样品透过的水汽后的干燥剂的质量变化率来表征样品的透湿性能。
[0028]可选的，所述使用样品吸湿后的质量变化率来表征样品的吸湿性能包括：
[0029]使用样品的质量变化率的数据，拟合扩散模型，计算得到样品吸湿的吸附系数α、解吸附系数β、扩散系数D：
[0030][0031]其中:
[0032][0033]α为吸附系数，表示单位时间内自由水分子被吸附的量；β为解吸附系数，表示单位时间内被吸附的水分子变为自由态的量；D为扩散系数，表征水分子扩散能力的物理量。
[0034]可选的，所述使用干燥剂吸附从样品透过的水汽后的干燥剂的质量变化率来表征样品的透湿性能包括：
[0035]使用干燥剂的质量变化率的数据，直接计算硅橡胶样品在透湿稳定后的水蒸气透过量(WVT)：
[0036][0037]式中，Δt是测量干燥剂重量的时间间隔；Δm是Δt时间内干燥剂的质量增量；A是
硅橡胶样品透水蒸气的面积。
[0038]硅橡胶样品的水蒸气透过系数(Pv)可用下式计算：
[0039][0040]式中，d为硅橡胶样品的厚度；Δp是湿腔和干腔的水蒸气压差。根据本公开的第三方面，提供了一种硅橡胶吸湿透湿性测试的系统，包括：
[0041]如权利要求1所述的硅橡胶吸湿透湿性测试的装置；以及
[0042]计算设备，用于接收所述硅橡胶吸湿透湿性测试的装置传输的湿腔主体以及干腔主体内的温湿度数据，并根据所述湿腔主体以及干腔主体内的温湿度数据计算样品的质量变化率和水汽透过率。
[0043]根据本公开的第四方面，提供了一种电子设备，包括：
[0044]至少一个处理器；以及
[0045]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0046]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述第一方面所述的方法。
[0047]本公开提供了一种硅橡胶吸湿透湿性测试的方法及装置、系统、电子设备，配制饱和盐溶液放置在湿腔的盐液槽内，所述湿腔内设置有第一温湿度传感器；利用干燥剂对样品池和干腔进行干燥，所述干腔内设置有第二温湿度传感器；利用阻隔片隔绝湿腔与样品池、干腔的水汽流动；分别称量待测样品的质量及干燥剂的重量，将阻隔片更换为待测样品；按照预设时间间隔定时分别称量样品池中的样品质量和干腔中的干燥剂的质量并记录；计算所述样品与所述干燥剂的质量变化率，基于所述样品与所述干燥剂的质量变化率，量化表征样品的吸湿、透湿性能。通过所述技术方案所对应的测试装置，可以实现同时测试硅橡胶吸湿性和透湿性。
[0048]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硅橡胶吸湿透湿性测试的装置，其特征在于，包括：湿腔；所述湿腔由湿腔主体、盐液槽、第一温湿度传感器、盖板和弹簧搭扣组成；干腔；所述干腔由干腔主体、干腔盖、第二温湿度传感器、干燥剂组成；四个样品池；所述四个样品池分别由样品池主体、卡箍、卡箍螺母、阻隔片、样品压片、密封圈组成；其中，所述湿腔和所述干腔中均设有温湿度传感器，用于监测湿腔主体以及干腔主体内的温湿度数据，并将所述温湿度数据由多通道数据线回传给主机。2.一种硅橡胶吸湿透湿性测试的方法，其特征在于，包括：配制饱和盐溶液放置在湿腔的盐液槽内，所述湿腔内设置有第一温湿度传感器；利用干燥剂对样品池和干腔进行干燥，所述干腔内设置有第二温湿度传感器；利用阻隔片隔绝湿腔与样品池、干腔的水汽流动；分别称量待测样品的质量及干燥剂的重量，将阻隔片更换为待测样品；按照预设时间间隔分别称量样品池中的样品质量和干腔中的干燥剂的质量并记录；计算所述样品与所述干燥剂的质量变化率，基于所述样品与所述干燥剂的质量变化率，量化表征样品的吸湿、透湿性能。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述配置饱和盐溶液放置在湿腔的盐液槽内，所述湿腔内设置有第一温湿度传感器包括：根据测试需要选择配制不同的饱和盐溶液，所述湿腔与至少一个所述样品池相连；所述第一温湿度传感器将监测到的湿腔内的温湿度结果实时传递给温湿度仪主机。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用干燥剂对样品池和干腔进行干燥，所述干腔内设置有第二温湿度传感器包括：所述干燥剂放置在所述干腔中，所述干腔与所述样品池一一相连；所述第二温湿度传感器将监测到的干腔内的温湿度结果实时传递给温湿度仪主机。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在分别称量待测样品的质量及干燥剂的重量，将阻隔片更换为待测样品之前，所述方法包括：将所述待测样品进行干燥处理；将所述湿腔、所述样品池及所述干腔组成的测试装置置于恒温环境中，使所述湿腔内的相对湿度充分达到饱和。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁曦东，左周，罗兵，王婷婷，周颖，张树林，王乾，刘书明，刘书棋，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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